第三章蝼烧过程其它 污染物的形成
第三章 燃烧过程其它 污染物的形成
要内容 3.1碳氧化物的生成机理和控制 3.2有机污染物的生成与控制 ·3.3氟化物 3.4氯化物的生成机理 3.5痕量重金属元素的迁移转化机理
主要内容 • 3.1 碳氧化物的生成机理和控制 • 3.2 有机污染物的生成与控制 • 3.3 氟化物 • 3.4 氯化物的生成机理 • 3.5 痕量重金属元素的迁移转化机理
312碳氧化物的生成机理 +Co, cO2 41)碳氢化合物燃烧过程中碳氧化物的生成: RH→R→RCHo→Rco→C0 co形成过程中的主要反应归因于RCO原子团的热分解作用。 4CO生成过程:用一步反应模型表示。 即碳氢化合物同氧分子反应,生成CO和氢气。 CHn+O,→>nCO+H 2 CO转化为co2的唯一主要机理 CO+OH→>CO2+H
3.1.1 碳氧化物的生成机理 CO， CO2 1)碳氢化合物燃烧过程中碳氧化物的生成： RH→R→RCHO→RCO→CO CO形成过程中的主要反应归因于RCO原子团的热分解作用。 CO生成过程：用一步反应模型表示。 即碳氢化合物同氧分子反应，生成CO和氢气。 2 2 2 2 H m O nCO n Cn Hm + → + CO+OH →CO2 + H CO转化为CO2的唯一主要机理
匈甲烷的燃烧反应机理「 包括甲煷的不完全燃烧反应 CH4+O2→HCHO)+H2O 和甲醛的进一步完全燃烧 CHO+O2 H,O+CO2 反应机理如下 第一阶段的反应有 CH+O2 FCHO+OH H+O2—*OH+O CH,+OH- -+CH3+HO CH+O-*Ch3+OF 第二阶段的反应有 HCHO—HCXO+H H+O oH+O) HCO+O2—>CO+HO2—CO+OH+O HCHO+O于 - HCO+H-O HCHO+()—HCO)+OH HCO并可分解成CO HCO CO+H HCO+O co+OH OH co+h,o 而CO则按下式燃烧 CO+OH—CO2+H CO+O COz
甲烷的燃烧反应机理
2)固体含碳燃料燃烧过程中碳氧化物的生成 碳的燃烧化学反应过程: ■1)一次反应 C+O2 CO2+409(h/mol) 2C+02C0+246(h/mol) 2)二次反应 C+CO2分2C0-162(J/m0)2CO+O2分2CO2+571(kJ/m0) E3)C及co2与空气中水蒸气产生的附从反应 C+H20分CO+H2 C+2H,0SCO2+2H, CO+H2O分CO2+H22C+3H2O台CO2+CO+3H2
2)固体含碳燃料燃烧过程中碳氧化物的生成 碳的燃烧化学反应过程： 1）一次反应 409( / ) C +O2 CO2 + kJ mol 2 246( / ) C +O2 CO+ kJ mol 2）二次反应 2 162( / ) C +CO2 CO− kJ mol 2 2 571( / ) CO +O2 CO2 + k J mol 3）C及CO2与空气中水蒸气产生的附从反应 C + H2 O CO+ H2 2 2 2 C + 2H O CO + 2H CO + H2 O CO2 + H2 2 2 2 2C + 3H O CO +CO+ 3H
碳的一次反应 目前存在以下三种学说: 第一种说法即二氧化碳学说 在碳的氧化反应中二氧化碳是初次反应产物 第二种说法为一氧化碳学说 碳与氧反应的初级反应物为一氧化碳 第三种说法为cO学说 首先生成不稳定的中间络合物碳氧化合物cxOy, 然后络合物分解
碳的一次反应 目前存在以下三种学说： • 第一种说法即二氧化碳学说 在碳的氧化反应中二氧化碳是初次反应产物 • 第二种说法为一氧化碳学说 碳与氧反应的初级反应物为一氧化碳 • 第三种说法为CxOy学说 首先生成不稳定的中间络合物－碳氧化合物CxOy， 然后络合物分解
312控制co生成的燃烧技术 对于气体碳氢燃料CO+OH→CO2+H 燃烧过程中控制co生成的方法:在火焰温度下,有充分的氧 气,停留时间足够长,CO浓度在反应之后会降至很低的程度。 O 发光区内缴 1.9 0.10 CIL C 0.ns上 Co
3.1.2 控制CO生成的燃烧技术 • 对于气体碳氢燃料 • 燃烧过程中控制CO生成的方法：在火焰温度下，有充分的氧 气，停留时间足够长，CO浓度在反应之后会降至很低的程度。 CO+OH →CO2 + H
32有机污染物的生成与控制 3.21燃烧生成物中的碳氢化合物 链烷烃CnH2n+2 链状碳氢化合物 烯烃CnH2n 炔烃cnH2n2 不含氧化合 物 碳氢化合物 环状碳氢化合物 PAH 含氧化合物 乙醛C2H4O
3.2 有机污染物的生成与控制 3.2.1燃烧生成物中的碳氢化合物 含氧化合物 碳氢化合物 不含氧化合 物 链状碳氢化合物 环状碳氢化合物 链烷烃CnH2n+2 烯烃CnH2n 炔烃CnH2n-2 乙醛C2H4O PAH
322碳氢化合物的危害 1)臭氧的前驱物( precursor 2)温室效应气体D 3)产生烟尘时的前驱物或附产物:PAH 4)导致基因变异的物质和致癌性物质 5)恶臭物质:甲醛(HCHo)
3.2.2碳氢化合物的危害 1) 臭氧的前驱物(precursor) 2) 温室效应气体 3) 产生烟尘时的前驱物或附产物:PAH 4) 导致基因变异的物质和致癌性物质 5) 恶臭物质:甲醛（HCHO）
匈温室效应气体及其效应度 温室效应气体 效应度 二氧化碳 CO 2 甲烷气体 CH 20 氧化二氮N2O 100 对流层臭氧o 2000 氯氟烃 CFCS 10000 水蒸气 2
温室效应气体及其效应度 温室效应气体 效应度 二氧化碳 CO2 1 甲烷气体 CH4 20 一氧化二氮 N2O 100 对流层臭氧 O3 2000 氯氟烃 CFCs 10000 水蒸气 H2O 2